【摘要】卡罗塞尔卷取机是一种双卷筒卷取机，属于大型高速回转类机器。用于全连续的冷轧生产线，以高效、连续的方式卷取带钢。卷取机的两个卷筒电机采用自动电流控制（ACR）方式。在正常卷取时采用恒功率控制方式，以实现卷取过程中的间接恒张力控制。
【关键词】卡罗塞尔卷取机，直接张力控制，间接张力控制
一、系统概述
酸轧线按轧制工序一般分为酸洗、冷轧、卷取三个区域 。卷取机位于冷连轧主线末端。卷取机的作用是将精轧机组轧制出来的成品带钢卷成钢卷，由卸卷小车取出送到打捆机处进行打捆，以便于计量和运输。带钢卷曲部分虽不能提高带钢的生产质量指标，但是高质量的带钢产品如果在出口部分处理不当将会成为废品或次品，因此卷取机控制系统是带钢生产线的一个重要环节。
二、卡罗塞尔卷取机的设备组成
酸轧生产线出口处的卷取机系统中，应用的是卡罗塞尔卷取机。卡罗塞尔卷取机是一种双卷筒卷取机，属于大型高速回转类机器。用于全连续的冷轧生产线，以高效、连续的方式卷取带钢。卡罗塞尔卷取机的基本设备由转盘、两个芯轴及其传动装置和抱闸制动装置组成。
三、卡罗赛卷取机的控制系统
3.1卡罗赛卷取机控制方案。卷取机的两个卷筒电机采用自动电流控制（ACR）方式。在正常卷取时采用恒功率控制方式，以实现卷取过程中的间接恒张力控制；在剪切前和剪切后都有过渡阶段，剪切前先由张力控制变为速度控制，剪切后采用带尾定位控制方式。卷筒的涨卷和收卷采用液压系统控制。
3.2张力控制。为了保持带钢的质量，使得带钢有较好的板形和延伸率，要求在整个卷取的过程中加在带钢上的张力必须恒定不变。因此，卷取机控制的核心就是保证在正常卷取时张力恒定，也就是卷取机的线速度要保持恒定。在卷取过程中，卷径是不断加大，因此线速度要保证恒定，就必须相应地降低卷筒的转速。卷取机的控制系统，就是通过对轴芯电机转速的精确调节，最终实现恒张力控制。
3.2.1直接张力控制。直接张力控制是在卷取机前设置一个张力计检测带钢张力，使用张力控制器，比较设定信号和实测值，并把其输出作为传动装置速度调节器的扰动控制信号。用这种方式，张力控制精度较高。与间接张力控制相比，直接张力控制比较简单。但直接张力控制对张力计的依赖性大，整个系统的精度和动态过程在很大程度上取决于张力计的精度和响应速度。
直接张力控制系统的特点：精度高，无稳态误差，但在大偏差时稳定性差。
3.2.2间接张力控制。间接张力控制现在也被广泛应用，由可编程控制器PLC计算设定张力及带钢外径，再精确计算出摩擦力矩、张力力矩、惯性加减速转矩及弯曲力矩，将它们的和作为电流内环的转矩设定值。间接张力控制的控制精度依赖于算法及控制器本身的运算速度和性能。高性能的控制器和PLC一般都能取得比较满意的结果。
间接张力控制的特点：稳定性好，但精度低，存在稳态误差。
四、卷取机的张力控制
4.1卷取机的张力控制系统
（1）
根据张力控制原理分析，实际控制系统中的间接张力控制部分采用最大转矩法。把动态转矩的参考值分为三部分 ：
4.5卷取机TENSION SHIFTING CONTROL
No.5机架与卷曲机之间的张力将会自动地将到低张力（通常为张力设定值的30%）
（1） 准备工作就绪后，飞剪前面的夹送辊就会落下来。
（2） 2～3秒的时间后，No.5机架与卷曲机之间的张力将会减小到设定张力的30%，然后进行飞剪剪切工作。
五、卷取机系统的传动装置
卷取电机的变频调速装置采用的是大容量的IGBT整流、逆变电路。两个卷取芯轴共用一个整流器，由于需要两个卷取芯轴交替工作，每个芯轴由各自的逆变器单独控制。卡罗塞尔卷取机的机壳旋转也是由电机带动的，这个电机容量比较小，不需要用大容量的IGBT。